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🔥 本源悟空攻克量子随机存储器扩展难题,传输效率高达98%,我国量子计算迈入工程化新阶段

一、量子计算机的"内存危机"被中国团队破解

9月2日,科技日报报道了一则重磅消息:本源量子联合中国科学技术大学、合肥综合性国家科学中心等团队,在"本源悟空"自主超导量子计算机上成功研发出"相干量子路由系统",有效解决了量子随机存储器(QRAM)规模化扩展的行业难题。相关成果已刊发于国际顶级物理期刊《物理评论X》。

QRAM被业界视为量子计算机的"数据中心",是支撑量子搜索、量子机器学习等核心应用的关键组件。但长期以来,传统QRAM方案存在寻址复杂、相干性易丢失、难以大规模扩展的致命短板,直接限制了量子计算机的算力扩容与实用化落地。这次突破,相当于给量子计算机修了一条信息高速公路。

测试数据显示,新方案的单个量子路由器信息传输效率高达98%,两层路由网络整体传输效率也能达到93%。在随机访问测试中,单个量子路由器的平均保真度达到94.8%,两层路由网络平均保真度达82.4%。这些数据表明,该方案能够实现由量子地址控制的相干、可逆路由,并具备向更大规模网络扩展的潜力。

二、全链条国产化:从硬件到算法的完整自主

这次研究的意义不仅在于技术突破本身,更在于其实现了全链条的国产化落地。从量子硬件、路由架构、控制算法到系统集成,所有环节均依托我国完全自主研发的"本源悟空"超导量子计算机完成,彻底摆脱了对海外量子硬件与核心架构的依赖。

中科大官网信息显示,"本源悟空"是目前全球运行量子比数量最多的超导量子计算机之一,已服务于国内外数千个科研课题,涵盖量子化学、优化计算、机器学习等多个领域。此次QRAM突破是在真实超导硬件上完成工程化验证,而非停留在理论仿真层面。这意味着我国量子计算研发正式从单一性能参数优化,迈入复杂量子功能系统化落地的新阶段。

普华永道最新报告预测,为满足全球AI需求,到2050年全球数据中心累计投资将达31.6万亿美元。而量子计算作为下一代算力革命的核心赛道,其存储与处理能力的突破将直接影响未来AI的算力天花板。我国在量子存储领域的这次突破,相当于在通往量子优势的路上提前铺设了一块关键路基。

三、量子计算商业化前景:从实验室走向产业"战场"

随着"本源悟空"系列成果的不断积累,量子计算正从实验室走向更广阔的应用场景。合肥综合性国家科学中心人工智能研究院参与此次研究的学者表示,相干量子路由系统的成功验证,为量子机器学习、量子化学模拟等高频应用场景提供了可行的硬件基础。

分析人士指出,量子随机存储器的扩展难题突破后,量子计算在药物研发、金融建模、材料科学等领域的应用路径将更加清晰。目前我国已在量子通信、量子精密测量等领域形成一定领先优势,此次在量子计算核心组件上的突破,将进一步巩固全产业链竞争力。量子计算的"摩尔定律",正在中国团队的努力下逐步兑现。

综合科技日报、科创板日报、财联社报道 | 2026年9月3日